与未发泡的塑料相比，微孔材料密度可降低5%～98%，冲击强度可提高5倍，韧性提高5倍，刚性质量比提高3～5倍，疲劳寿命延长5倍，介电常数和热导率大幅下降。由于这些独特的性能，使得微孔发泡材料的应用领域非常宽广。微孔聚酰亚胺的优异性能主要体现在力学性能、热性能及加工性能等方面。
孔径是表征多孔材料的一个重要参数，直接决定了聚酰亚胺的吸声、阻燃等性能，因此对聚酰亚胺孔径进行了大量的研究。超临界流体法中快速升温可以制备出孔径大、密度小的泡沫材料，而降压法制备的样品则孔径小、密度大，直径分布相对比较均匀。单体聚合成孔可以通过模具控制发泡，从而控制孔径。自具微孔的材料由于结构的限制，孔道尺寸无法直接控制，空间位阻强时有利于形成微小的孔道结构。
微孔材料的燃烧性能与阻燃性能对其在汽车与飞机内用作绝热、装饰材料等有极为重要的意义。当一种微孔聚合物受热燃烧时，先在制品表面分解，所产生的挥发性分解产物作为燃料向火焰前沿扩散，燃烧产生更多的热，引起更多材料的分解，这样就建立起燃烧的循环。因此决定微孔材料燃烧性能的主要因素是材料的热稳定性和热分解产物的可燃性。
微孔聚酰亚胺的热力学性能受单体结构影响较大，单体的刚性越强，制得的聚合物的玻璃化温度越高，李光珠等的研究显示，刚性越大的二酐与二胺反应制备的微孔聚酰亚胺的玻璃化温度越高，刚性大的二酐(BTDA>ODPA)与二胺(4，4'-ODA>3，4，_ODA)组成的BTDA／4，4~-ODA聚酰亚胺泡沫的玻璃化转变温度约为300℃ ，刚性小的二酐与二胺组成的0DPA／3，4'-ODA聚酰亚胺泡沫的玻璃化转变温度约为240℃ 。
聚酰亚胺中具备像苯环类的刚性基团，可以减弱其空间扭转性，故聚酰亚胺强度极高，所以力学性能也成为表征聚酰亚胺性能的一个方面。未填充的塑料的扩张强度一般在100MPa以上，均苯型聚酰亚胺薄膜的扩张强度为25OMPa，联苯型聚酰亚胺薄膜的扩张强度达53OMPa，作为工程塑料弹性模量通常为3～4GPa，而微孔型的聚酰亚胺在这个方面也呈现比较良好的性能。任菲菲等E353制备的聚酰亚胺(OD—PA_PAD)泡沫薄膜的拉伸强度可达450MPa。远高于聚碳酸酯微孔材料的拉伸强度(26．88MPa)，这说明微孔聚酰亚胺的力学性能远高于其他微孔材料。
